BR102014020315A2 - turbina hidráulica e tubulação - Google Patents

Abstract

turbina hidráulica e tubulação. uma turbina hidráulica de acordo com uma modalidade inclui um corpo de turbina, uma superfície de água corrente fornecida no corpo da turbina, a superfície de água corrente definindo um canal para a água, e uma camada de revestimento fornecida sobre a superfície de água corrente, a camada de revestimento sendo formada pela tinta repelente a água ou tinta hidrofílica.

Description

“TURBINA HIDRÁULICA E TUBULAÇÃO” REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido é baseado e reivindica o benefício de prioridade dos Pedidos de Patente Japoneses Nos. 2013-170681, 2014-035828 e 2014-137072, depositados em 20 de agosto de 2013, 26 de fevereiro de 2014 e 2 de julho de 2014, respectivamente, o conteúdo total dos quais é incorporado aqui por meio de referência.

CAMPO

[0002] As modalidades referem-se a uma turbina hidráulica e uma tubulação. FUNDAMENTOS

[0003] Em geral, turbinas hidráulicas, tais como uma turbina de Francis, uma turbina de Kaplan, ou uma turbina de Bulb que serve como uma turbina de fluxo axial ou semelhantes são conhecidas. Ainda, como uma turbina hidráulica capaz de conduzir tanto a geração de potência quanto o armazenamento bombeado, uma turbina hidráulica de bomba de Francis é conhecida. Aqui, a turbina hidráulica da bomba de Francis (doravante denominada simplesmente como turbina de Francis) será descrita a título de exemplo.

[0004] Na turbina de Francis, a água flui a partir de um reservatório superior para dentro de um invólucro em espiral, e a água que flui para dentro do invólucro flui para dentro de um rotor (“runner”) através de paletas de apoio e paletas guia. As paletas guia são configuradas para serem giradas para mudar um grau de abertura, permitindo assim o ajuste da vazão da água que flui para dentro do rotor. O rotor é girado ao redor de um eixo de rotação da turbina hidráulica pela água que flui nele. Desse modo, a potência é gerada em um gerador conectado ao rotor através de uma haste principal. A água que flui para fora do rotor é descarregada para um reservatório inferior através de um tubo de descarga.

[0005] Deste modo, a água a partir do reservatório superior é descarregada para o reservatório inferior através do invólucro, paletas de apoio, paletas guia, rotor, e tubo de descarga. Enquanto isso, a água flui ao longo de uma superfície de água corrente de um canal que é definido pela superfície de água corrente, por exemplo, do invólucro. Desse modo, uma perda de fricção ocorre em um fluxo da água ao longo da superfície de água corrente. A perda de fricção é diferente dependendo da velocidade de fluxo e número de Reynolds. Em geral, quanto maior a velocidade do fluxo, maior a perda de fricção, enquanto que quanto menor o número de Reynolds, maior a perda de fricção.

[0006] Na turbina de Francis, várias perdas além da perda de fricção podem ocorrer. Por exemplo, uma perda de fluxo secundária causada pela formação do fluxo que não segue um fluxo principal, uma perda de separação causada pela geração da separação de um fluxo, e uma perda de vórtice causada por um fluxo do redemoinho gerado a partir de uma saída di rotor em um tubo de descarga são exemplificadas.

[0007] A perda de fluxo secundária e a perda de separação ou similar podem ser reduzidas pela otimização de um formato de cada peça. No entanto, mesmo no caso da otimização do formato de cada peça, a perda de fricção ocorre em um fluxo de água ao longo de uma superfície de água corrente de cada peça. Por esta razão, há uma limitação na redução das perdas da turbina de Francis como um todo pela redução da perda de fluxo secundária e a perda de separação ou similar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] FIG. 1 é uma vista que ilustra uma configuração geral de uma turbina hidráulica em uma primeira modalidade;

[0009] FIG. 2A é uma vista em seção transversal ilustrando uma camada de revestimento fornecida sobre uma superfície de água corrente da turbina hidráulica da FIG. 1, e FIG. 2B é uma vista visualizada em uma direção da seta P da FIG. 2A;

[0010] FIGS. 3A a 3C são vistas ilustrando um método de formar a camada de revestimento ilustrada nas FIGS. 2Ae 2B;

[0011] FIG. 4 é uma vista ilustrando uma função das depressões da camada de revestimento das FIGS. 2Ae 2B;

[0012] FIG. 5 é uma vista ilustrando uma região não coberta da cobertura formada sobre uma cobertura superior e uma cobertura inferior em uma segunda modalidade;

[0013] FIG. 6 é uma vista em seção longitudinal ilustrando um rotor em uma terceira modalidade;

[0014] FIG. 7 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha A-A que ilustra uma pá do rotor do rotor da FIG. 6;

[0015] FIG. 8 é uma vista ilustrando uma modificação da FIG. 6;

[0016] FIG. 9 é uma vista em seção transversal ilustrando uma camada de revestimento em uma quarta modalidade;

[0017] FIG. 10 é uma vista em seção transversal ilustrando uma configuração geral de uma turbina hidráulica em uma quinta modalidade;

[0018] FIG. 11 é uma vista em seção transversal parcialmente ampliada da FIG. 10;

[0019] FIG. 12Aé uma vista em seção transversal ilustrando uma camada de revestimento na turbina hidráulica da FIG. 10, e FIG. 12B é uma vista visualizada em uma direção da seta P da FIG. 12A;

[0020] FIGS. 13Aa 13C são vistas ilustrando um método de formara camada de revestimento ilustrada nas FIGS. 12Ae 12B;

[0021] FIG. 14 é uma vista ilustrando uma função das depressões da camada de revestimento ilustrada nas FIGS. 12Ae 12B;

[0022] FIG. 15 é uma vista esquemática que ilustra uma tubulação em uma sexta modalidade; e [0023] FIG. 16 é uma vista em seção transversal ilustrando uma camada de revestimento fornecida sobre uma superfície de água corrente da tubulação da FIG. 15.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Uma turbina hidráulica de acordo com uma modalidade inclui um corpo de turbina, uma superfície de água corrente fornecida no corpo da turbina, a superfície de água corrente definindo um canal para a água, e uma camada de revestimento fornecida sobre a superfície de água corrente, a camada de revestimento sendo formada pela tinta repelente a água ou tinta hidrofílica.

[0025] Uma turbina hidráulica de acordo com uma modalidade inclui um invólucro dentro do qual a água flui, e um rotor girado pela água que flui nele a partir do invólucro. O rotor inclui uma coroa, uma banda e uma pluralidade de pás do rotor fornecida entre a coroa e a banda. Uma cobertura superior é fornecida fora da coroa do rotor e forma uma câmara de contrapressão entre a coroa e a cobertura superior. A camada de revestimento da câmara de contrapressão tendo hidrofilicidade é fornecida sobre a superfície da coroa que está localizada na câmara de contrapressão.

[0026] Uma turbina hidráulica de acordo com uma modalidade inclui um invólucro dentro do qual a água flui, e um rotor girado pela água que flui nele a partir do invólucro. O rotor inclui uma coroa, uma banda e uma pluralidade de pás de rotor fornecida entre a coroa e a banda. Uma cobertura inferior é fornecida fora da banda do rotor e forma uma câmara de pressão lateral entre a banda e a cobertura inferior. A camada de revestimento da câmara de pressão lateral tendo hidrofilicidade é fornecida na superfície da banda que está localizada na câmara de pressão lateral.

[0027] Uma tubulação de acordo com uma modalidade é uma tubulação conectada a uma turbina hidráulica. A tubulação inclui um corpo da tubulação, uma superfície de água corrente que é fornecida no corpo da tubulação e define um canal para a água, e uma camada de revestimento que é fornecida sobre a superfície de água corrente e tem hidrofilicidade.

[0028] A seguir, uma turbina hidráulica nas modalidades será descrita com referência aos desenhos. Aqui, uma turbina de Francis será descrita como um exemplo de turbina hidráulica. (Primeira modalidade) [0029] Primeiro, uma turbina hidráulica em uma primeira modalidade será descrita usando as FIGS. 1 a 4.

[0030] Como ilustrado na FIG. 1, uma turbina de Francis 1 é equipada com um corpo de turbina 2 e uma superfície de água corrente 20 (veja a FIG. 2A) fornecida no corpo da turbina 2.

[0031] O corpo da turbina 2 tem um invólucro em espiral 3 no qual a água flui a partir de um reservatório superior 201 (veja a FIG. 15) através de uma tubulação de ferro hidráulica 200 durante a operação da turbina hidráulica, uma pluralidade de paletas de apoio 4, uma pluralidade de paletas guia 5, e um rotor 8. Dentre eles, as paletas de apoio 4 guiam a água que flui para dentro do invólucro 3 para as paletas guia 5 e o rotor 8, e são dispostas a um dado intervalo em uma direção circunferencial. Um canal 21 no qual a água flui é formado entre as paletas de apoio 4. As paletas guia 5 guiam a água que entra para o rotor 8, e são dispostas a um dado intervalo em uma direção circunferencial. O canal 21 no qual a água flui é formada entre as paletas guia 5.

[0032] As coberturas superiores e inferiores 6 e 7, que são opostas uma a outra, são fornecidas nos lados superiores e inferiores das paletas guia 5, respectivamente. A cobertura superior 6 e a cobertura inferior 7 suportam giratoriamente as paletas guia 5. As paletas guia 5 são giradas para mudar um ângulo de abertura, e assim, uma vazão da água que flui para o rotor 8 é adaptada para ser ajustável. Deste modo, uma capacidade da geração de potência de um motor gerador 11 a ser descrito abaixo é adaptada para ser ajustável.

[0033] O rotor 8 é configurado para poder rodar ao redor de um eixo X de rotação com relação ao invólucro 3, e é giratoriamente acionado pela água que flui a partir do invólucro 3 durante a operação da turbina hidráulica. Ainda, o rotor 8 tem uma pluralidade de pás de rotor 9 disposta em um dado intervalo em uma direção circunferencial, e o canal 21 no qual a água flui é formado entre as pás de rotor 9.

[0034] O motor gerador 11 é conectado ao rotor 8 através de uma haste principal 10. O motor gerador 11 gera potência com base na rotação do rotor 8 durante a operação da turbina hidráulica, e é configurado para acionar giratoriamente o rotor 8 durante a operação da bomba (durante a operação de armazenamento bombeada). Um tubo de descarga 12 para restaurar uma pressão do fluxo de água saindo do rotor 8, como uma parte do corpo da turbina 2, é fornecida em um lado a jusante do rotor 8 durante a operação da turbina hidráulica, O tubo de descarga 12 é conectado a um reservatório inferior 202 (veja a FIG. 15), e a água que aciona giratoriamente o rotor 8 é adaptada para ser descarregada para o reservatório inferior 202.

[0035] A superfície de água corrente 20 (veja a FIG. 2A) é fornecida para cada um dentre invólucro 3, as paletas de apoio 4, paletas guia 5, a cobertura superior 6, a cobertura inferior 7, o rotor 8, e o tubo de descarga 12 do corpo de turbina mencionado acima 2. Cada superfície de água corrente 20 é adaptada para definir o canal 21 para a água corrente tal que a água flui no canal 21.

[0036] Como ilustrado na FIG. 2A, a superfície de água corrente 20 é fornecida com uma camada de revestimento 30 formada por tinta repelente a água. A camada de revestimento 30 pode ser formada sobre a superfície de água corrente 20 pelo revestimento da tinta repelente a água. A tinta repelente a água não é particularmente limitada, desde que ela tenha repelência à água. Por exemplo, tinta contendo resina de flúor ou resina de silicone, ou tinta de fundo do navio pode ser utilizada. Ainda, a tinta repelente a água de preferência tem um ângulo de contato de, por exemplo, 75 graus ou mais, e mais de preferência de 90 graus ou mais, (sendo que o ângulo de contato é um ângulo formado entre uma superfície da camada de revestimento 30 que é uma superfície sólida e uma linha tangente a uma borda da água em contato com a superfície sólida).

[0037] A camada de revestimento 30 é, de preferência, fornecida com uma pluralidade de (ou várias) depressões 31 que estão abertas para o canal 21. As depressões 31 são formadas na camada de revestimento 30 em um formato côncavo como um pequeno poço. Cada depressão 31 de preferência, tem uma profundidade que não é inferior a 0,05 vezes e nem superior a 0,15 vezes um diâmetro de um círculo inscrito da depressão 31 quando um formato plano da depressão 31 é um formato poligonal, ou um diâmetro da depressão 31 quando um formato plano da depressão 31 é um formato circular. Aqui, na medida em que a profundidade da depressão 31 é ajustada para não menos do que 0,05 vezes o diâmetro, a depressão 31 pode ser formada com alta precisão. Na medida em que a profundidade da depressão 31 é ajustada para não mais do que 0,15 vezes o diâmetro, um aumento na perda de fricção causado pela própria presença da depressão 31 pode ser suprimida. Por outro lado, o formato plano da depressão 31 não é particularmente limitado, mas é, de preferência, por exemplo, um formato circular, como ilustrado na FIG. 2B ou um formato hexagonal. Por exemplo, se o diâmetro do círculo inscrito da depressão poligonal 31 ou o diâmetro (Dd ilustrado na FIG. 2A) da depressão circular 31 é 1 mm, a profundidade (Hd ilustrada na FIG. 2A) da depressão 31 é de preferência não menor que 50 μίτι e nem superior a 150 μητι. Uma profundidade da camada de revestimento 30 não é particularmente limitada se as depressões 31 podem ser formadas, se a superfície de água corrente 20 não é exposta aos fundos das depressões 31, e se o material da camada de revestimento 30 pode ser deixado atrás.

[0038] Ainda, um intervalo entre as depressões 31 adjacentes umas às outras é de preferência não menor que 0,8 vezes e nem mais do que 0,12 vezes o diâmetro do círculo inscrito da depressão 31 quando o formato plano da depressão 31 é o formato poligonal, ou o diâmetro da depressão 31 quando o formato plano da depressão 31 é o formato circular. Deste modo, um efeito de redução da resistência à viscosidade do fluxo de água de acordo com as depressões 31 pode ser efetivamente produzido, o que é experimentalmente confirmado pelos inventores. Por exemplo, se o diâmetro do círculo inscrito da depressão poligonal 31 ou o diâmetro (Dd ilustrado na FIG. 2A) da depressão circular 31 é 1 mm, o intervalo (G ilustrado na FIG. 2A) entre as depressões 31 é de preferência não menor que 0,8 mm e nem superior a 1,2 mm.

[0039] Como ilustrado nas FIGS. 3A a 3C, a camada de revestimento 30 pode ser formada usando, por exemplo, um molde 40 tendo protuberâncias 41 correspondentes às depressões 31 da camada de revestimento 30. Neste caso, como ilustrado na FIG. 3A, a tinta repelente a água é aplicada à superfície de água corrente 20 em um formato de película em uma dada primeira espessura, e uma película de tinta 30a é formada. Subsequentemente, como ilustrado na FIG. 3B, o molde 40 é pressionado contra a película de tinta 30a da tinta repelente a água. Neste caso, o molde 40 é pressionado de modo que a película de tinta 30a permanece entre as protuberâncias 41 do molde 40 e a superfície de água corrente 20. Depois, no estado no qual o molde 40 é pressionado, a película de tinta 30a é seca e curada. Depois da película de tinta 30a ser curada, o molde 40 é removido como ilustrado na FIG. 3C. Deste modo, a camada de revestimento 30 pode ser obtida na presente modalidade. O método de formação da camada de revestimento 30 não é limitado ao método mencionado acima. Por exemplo, depois da película de tinta da tinta repelente a água ser curada, o molde 40 pode ser colocado sobre a película de tinta curada, e a tinta repelente a água pode ser aplicada aos arredores das protuberâncias 41 do molde 40, e ser curada. Assim, a camada de revestimento 30 também pode ser obtida na presente modalidade.

[0040] Tal camada de revestimento 30 é fornecida sobre cada uma das superfícies de água corrente 20 do invólucro 3, a paleta de apoio 4, a paleta guia 5, a cobertura superior 6, a cobertura inferior 7, o rotor 8, e o tubo de descarga 12. Em outras palavras, sem outras restrições, a camada de revestimento é, de preferência, fornecida sobre a superfície de água corrente 20 de cada membro da turbina de Francis 1.

[0041] Depois, uma operação da presente modalidade configurada deste modo será descrita.

[0042] Quando a operação da turbina hidráulica é realizada na turbina de Francis de acordo com a presente modalidade, como ilustrado na FIG. 1, a água flui a partir do reservatório superior 201 (veja a FIG. 15) para o invólucro 3 através da tubulação de ferro hidráulica 200. A água que flui para dentro do invólucro 3 flui a partir do invólucro 3 para o rotor 8 através da paletas de apoio 4 e paletas guia 5. O rotor 8 é acionado giratoriamente pela água que flui para dentro do rotor 8. Desse modo, o motor gerador 11 conectado ao rotor 8 através da haste principal 10 é acionado para produzir potência elétrica. A água que flui para dentro do rotor 8 é descarregada do rotor 8 através do tubo de descarga 12 para o reservatório inferior 202. Durante a realização da operação da turbina hidráulica, as paletas guia 5 são giradas. Desse modo, o grau de abertura das paletas guia 5 é ajustado, e a capacidade de geração de potência do motor gerador 11 é ajustada.

[0043] Durante operação da bomba, o motor gerador 11 aciona giratoriamente o rotor 8, bombeando assim a água para cima no tubo de descarga 12. A água bombeada para cima no rotor 8 flui para dentro do invólucro 3 através das paletas guia 5 e as paletas de apoio 4, e é descarregada do invólucro 3 através da tubulação de ferro hidráulica 200 para o reservatório superior 201. As paletas guia 5 e paletas de apoio 4 guiam a água que flui para fora do rotor 8 para o invólucro 3. Neste caso, o grau de abertura das paletas guia 5 é variável para ter um bombeamento adequado, dependendo de uma cabeça da bomba.

[0044] Durante a operação da turbina hidráulica e a operação da bomba, um fluxo da água ao longo da superfície de água corrente 20 é formado dentro do canal 21 definido pela superfície de água corrente 20 do invólucro 3, as superfícies de água corrente 20 das paletas de apoio 4, as superfícies de água corrente 20 das paletas guia 5, a superfície de água corrente 20 da cobertura superior 6, a superfície de água corrente 20 da cobertura inferior 7, a superfície de água corrente 20 do rotor 8, e a superfície de água corrente 20 do tubo de descarga 12. A superfície de água corrente 20 é fornecida com a camada de revestimento 30 (veja a FIG. 2A) formada pela tinta repelente a água. Desse modo, a água que flui perto da camada de revestimento 30 pode fluir para ser repelida a partir da camada de revestimento 30, e a resistência à viscosidade do fluxo de água próximo à camada de revestimento 30 pode ser reduzida. Por esta razão, a perda de fricção do fluxo principal contra a superfície de água corrente 20 pode ser reduzida.

[0045] Ainda, como descrito acima, a camada de revestimento 30 é fornecida com uma pluralidade de depressões 31. Ao entrar ou sair das depressões 31, parte da água é afetada por um fluxo em uma direção de fluxo da água, e flui para circular nas depressões 31 Como ilustrado na FIG. 4. Neste caso, a água nas depressões 31 pode fluir para ser repelida das paredes das depressões 31 formada pela tinta repelente a água, e circular suavemente nas depressões 31. Por esta razão, o fluxo de água em circulação nas depressões 31 exerce a mesma função como um rolo usado em um transportador comum ou similar, ainda reduz mais a resistência à viscosidade do fluxo da água que flui acima das depressões 31, e permite que o fluxo principal flua suavemente sobre a superfície de água corrente 20.

[0046] Incidentalmente, no Ph do nível de potência da água que flui para dentro da turbina de Francis 1, assumindo que uma densidade da água seja p, uma vazão seja Q, uma altura seja H, e aceleração gravitacional seja g, o Ph do nível de potência é expresso como segue.

[0047] Assumindo que uma perda de fricção da água que ocorre sobre a superfície de água corrente 20 seja Lf, Lf do Ph do nível de potência é usado como potência de fricção. Ainda, se a perda causada pelo formato da turbina hidráulica, como a perda de fluxo secundária, a perda de separação, ou a perda de vórtice descrita acima, é definida como Ls, Pt de potência que pode ser usada para girar o rotor 8 é como segue.

[0048] No entanto, como descrito acima, na medida em que a superfície de água corrente 20 é fornecida com a camada de revestimento 30 formada pela tinta repelente a água, a resistência à viscosidade do fluxo de água próximo à camada de revestimento 30 pode ser reduzida. Por esta razão, é possível reduzir a perda de fricção Lf, e aumentar o Pt de potência que pode ser usado para girar o rotor 8.

[0049] De acordo com a presente modalidade, a superfície de água corrente 20 é fornecida com a camada de revestimento 30 formada pela tinta repelente a água. Desse modo, é possível reduzir a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento 30, e reduzir a perda de fricção do fluxo de água que flui no canal 21 definido pelas superfícies de água corrente 20. Por esta razão, é possível fazer bom uso da potência da água que flui para dentro do invólucro 3 para melhorar a eficiência da turbina hidráulica.

[0050] Ainda, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento 30 é fornecida com uma pluralidade de depressões 31. Desse modo, é possível reduzir mais a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento 30, e reduzir mais a perda de fricção do fluxo de água. (Segunda modalidade) [0051] Depois, uma turbina hidráulica em uma segunda modalidade será descrita usando FIG. 5.

[0052] Na segunda modalidade ilustrada na FIG. 5, uma diferença principal é que uma região não coberta é fornecida para uma cobertura superior e uma cobertura inferior, e outras configurações são aproximadamente idênticas àquelas da primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4. Na FIG. 5, às mesmas partes como na primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4 são dados os mesmos símbolos, e descrição detalhada dos mesmos será omitida.

[0053] Como ilustrado na FIG. 5, uma superfície de água corrente 20 de uma cobertura superior 6 tem uma região de cobertura 50 na qual uma camada de revestimento 30 é fornecida, e a região não coberta da cobertura 51 na qual nenhuma camada de revestimento 30 é fornecida. Na região não coberta da cobertura 51 dessas regiões, a superfície de água corrente 20 da cobertura superior 6 é exposta. Quando vista em uma direção tomada ao longo de um eixo de rotação Y (veja a FIG. 1) de uma paleta guia 5 (no estado da FIG. 5), a região não coberta da cobertura 51 é formada para incluir (ou cobrir) uma região de rotação da paleta guia 5. Na presente modalidade, a região não coberta da cobertura 51 é formada ao redor do eixo de rotação da paleta guia 5 em um formato circular. De preferência um raio da região não coberta da cobertura 51 é aproximadamente igual ao raio de rotação máxima da paleta guia 5 ou é maior do que o raio de rotação máxima. Deste modo, quando vista na direção tomada ao longo do eixo de rotação, a região de rotação da paleta guia 5 é adaptada para evitar a sobreposição da região de cobertura 50.

[0054] Da mesma forma que a cobertura superior 6, a cobertura inferior 7 também tem uma região de cobertura 50 e uma região não coberta da cobertura 51. Quando vista na direção tomada ao longo do eixo de rotação da paleta guia 5, a região não coberta da cobertura 51 é formada para incluir a região de rotação da paleta guia 5.

[0055] Assim, de acordo com a presente modalidade, a região não coberta da cobertura 51 da cobertura superior 6 e a região não coberta da cobertura 51 da cobertura inferior 7 são formadas para incluir a região de rotação da paleta guia 5 quando vista na direção tomada ao longo do eixo de rotação da paleta guia 5. Desse modo, é possível evitar que a paleta guia de rotação 5 entre em contato com a camada de revestimento 30, e evita assim que a camada de revestimento 30 seja separada. Ainda, na região não coberta da cobertura 51, desde que a camada de revestimento 30 não intervenha entre a paleta guia 5 e a cobertura superior 6 e entre a paleta guia 5 e a cobertura inferior 7, um espaço entre a paleta guia 5 e a cobertura superior 6 e um espaço entre a paleta guia 5 e a cobertura inferior 7 podem ser impedidos de serem reduzidos. Desse modo, é possível impedir que areia e substâncias estranhas como poeira sejam colocadas nesses espaços, e para impedir assim que a camada de revestimento 30 seja arranhada ou separada. Por esta razão, a camada de revestimento 30 é impedida de ser danificada, e a camada de revestimento 30 tem a vida útil prolongada, de modo que é possível aproveitar um efeito de reduzir a perda de fricção com base na camada de revestimento 30 por um longo período. (Terceira modalidade) [0056] Em seguida, uma turbina hidráulica em uma terceira modalidade será descrita usando FIGS. 6 e 7.

[0057] Na terceira modalidade ilustrada nas FIGS. 6 e 7, uma diferença principal é que uma região não coberta é fornecida para cada pá do rotor do rotor, e outras configurações são aproximadamente idênticas àquelas da primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4. Nas FIGS. 6 e 7, às mesmas partes como na primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4 são dados os mesmos símbolos, e descrição detalhada dos mesmos será omitida.

[0058] Como ilustrado nas FIGS. 6 e 7, uma superfície de água corrente 20 de cada pá do rotor 9 do rotor 8 tem uma superfície de pressão (face de acionamento) 9a e uma superfície de sucção 9b. Ainda, a superfície de água corrente 20 da pá do rotor 9 tem uma região de cobertura 50 para a qual uma camada de revestimento 30 é fornecida, e região não coberta a montante 52 na qual a camada de revestimento 30 não é fornecida. A região não coberta a montante 52 é formada em uma extremidade a montante (uma extremidade do lado de entrada ou uma extremidade lateral guia da paleta) de cada uma das superfícies de pressão e de sucção 9a e 9b da pá do rotor 9 durante operação da turbina hidráulica.

[0059] A região não coberta a montante 52 tem um comprimento que segue uma direção de fluxo principal e é indicada na FIG. 6 por Li, e é formada para se estender a partir de uma coroa 8a em direção a uma banda 8b. Quando um diâmetro de saída (um diâmetro da extremidade lateral do tubo de descarga) do rotor 8 durante a operação da turbina hidráulica é definido como De, o comprimento Li da região não coberta a montante 52 na direção de fluxo principal é, de preferência, dado como segue.

[0060] O comprimento Li definido na expressão acima se torna uma região na qual a separação de fluxo 55 pode geralmente ocorrer durante a operação da turbina hidráulica. Isto impede que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a separação de fluxo 55 pode ocorrer.

[0061] Em outras palavras, quando a direção de fluxo da água da água que flui para dentro do rotor 8 durante a operação da turbina hidráulica não é correspondida com a pá do rotor 9, a separação de fluxo 55 pode ocorrer na superfície de pressão 9a ou a superfície de sucção 9b em uma extremidade a montante da pá do rotor 9 como ilustrado na FIG. 7. No entanto, como descrito acima, a região não coberta a montante 52 é formada sobre a superfície de pressão 9a e a superfície de sucção 9b na extremidade a montante da pá do rotor 9. Isto pode impedir que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a separação de fluxo 55 pode ocorrer durante a operação da turbina hidráulica.

[0062] Ainda, Como ilustrado nas FIGS. 6 e 7, a superfície de água corrente 20 da pá do rotor 9 inclui ainda uma região não coberta a jusante 53 na qual a camada de revestimento 30 não é fornecida. A região não coberta a jusante 53 é formada em uma extremidade a jusante (uma extremidade lateral de saída ou uma extremidade lateral do tubo de descarga) da superfície de sucção 9b da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica.

[0063] A região não coberta a jusante 53 tem um comprimento que segue a direção de fluxo principal e é indicada na FIG. 6 por Lo, e é formada para se estender a partir da coroa 8a em direção à banda 8b. Quando o diâmetro de saída (o diâmetro da extremidade lateral do tubo de descarga) do rotor 8 durante a operação da turbina hidráulica é definido como De, o comprimento Lo da região não coberta a jusante 53 na direção de fluxo principal é, de preferência, dado como segue.

[0064] O comprimento Lo definido na expressão acima se torna uma região na qual a cavitação 56 pode geralmente ocorrer durante a operação da turbina hidráulica. Isto impede que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a cavitação 56 pode ocorrer.

[0065] Em outras palavras, quando uma vazão da água que flui para dentro do rotor 8 é maior do que o ponto de projeto (ou quando a saída é alta), a cavitação 56 pode ocorrer nas proximidades da superfície de sucção 9b em uma extremidade a jusante da pá do rotor 9 como ilustrado na FIG. 7. No entanto, como descrito acima, a região não coberta a jusante 53 é formada sobre a superfície de sucção 9b na extremidade a jusante da pá do rotor 9. Isto pode impedir que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a cavitação 56 pode ocorrer durante a operação da turbina hidráulica.

[0066] Assim, de acordo com a presente modalidade, a região não coberta a montante 52 é formada na extremidade a montante de cada uma das superfícies de pressão e de sucção 9a e 9b da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica. Isto pode impedir que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a separação de fluxo 55 pode ocorrer. Ainda, a região não coberta a jusante 53 é formada na extremidade a jusante da superfície de sucção 9b da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica. Isto pode impedir que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a cavitação 56 pode ocorrer. Por esta razão, a camada de revestimento 30 é impedida de ser danificada pela separação de fluxo 55 e/ou a cavitação 56, e a camada de revestimento 30 é prolongada em sua vida útil, de modo que seja possível aproveitar o efeito de reduzir a perda de fricção com base na camada de revestimento 30 por um longo período.

[0067] Na presente modalidade mencionada acima, como ilustrado na FIG. 8, a região não coberta a jusante 53 pode ser formada também em uma extremidade a jusante (uma extremidade lateral de saída ou uma extremidade lateral do tubo de descarga) da superfície de pressão 9a da pá do rotor 9. Em outras palavras, a região não coberta a jusante 53 pode ser formada sobre ambas as superfície de pressão 9a e a superfície de sucção 9b na extremidade a jusante da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica.

[0068] Já que a água flui do tubo de descarga 12 em direção ao invólucro 3 durante a operação da bomba em uma direção oposta àquela durante a operação da turbina hidráulica, quando a direção de fluxo da água da água que flui para dentro do rotor 8 não é correspondida com o formato da pá do rotor 9, a separação de fluxo 55 pode ocorrer sobre a superfície de pressão 9a ou a superfície de sucção 9b na extremidade lateral do tubo de descarga (a extremidade lateral de entrada durante a operação da bomba ou a extremidade a jusante durante a operação da turbina hidráulica) da pá do rotor 9. No entanto, como descrito acima, quando a região não coberta a jusante 53 é formada na extremidade lateral do tubo de descargas das superfícies de pressão e de sucção 9a e 9b da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica, é possível impedir que a camada de revestimento 30 seja fornecida na região na qual a separação de fluxo 55 pode ocorrer. Desse modo, mesmo no caso de realizar a operação da bomba da turbina de Francis 1, é possível impedir que a camada de revestimento 30 seja danificada. Em outras palavras, quando a operação da bomba da turbina de Francis 1 é programada, a região não coberta a jusante 53 é, de preferência, formada sobre ambas as superfície de pressão 9a e a superfície de sucção 9b na extremidade a jusante da pá do rotor 9 durante a operação da turbina hidráulica. (Quarta modalidade) [0069] Depois, uma turbina hidráulica em uma quarta modalidade será descrita usando FIG. 9.

[0070] Na quarta modalidade ilustrada na FIG. 9, uma diferença principal é que uma camada de revestimento é formada pela tinta hidrofílica, e outras configurações são aproximadamente idênticas àquelas da primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4. Na FIG. 9, às mesmas partes como na primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4 são dados os mesmos símbolos, e descrição detalhada dos mesmos será omitida.

[0071] Como ilustrado na FIG. 9, uma superfície de água corrente 20 é fornecida com uma camada de revestimento 60 formada pela tinta hidrofílica. A camada de revestimento 60 pode ser formada sobre a superfície de água corrente 20 pelo revestimento da tinta hidrofílica. A tinta hidrofílica não é particularmente limitada contanto que tenha hidrofilicidade. Por exemplo, a tinta contendo um material tendo um grupo hidrofílico (-OH) pode ser usada adequadamente. Ainda, um ângulo de contato da tinta hidrofílica é, de preferência, igual a ou menor que, por exemplo, 40 graus.

[0072] De modo igual à camada de revestimento 30 e as depressões 31 ilustradas nas FIGS. 2A e 2B, a camada de revestimento 60 é, de preferência, fornecida com uma pluralidade de (ou várias) depressões 61 abertas para o canal 21. Cada depressão 61 de preferência, tem uma profundidade que não é inferior a 0,05 vezes e nem mais do que 0,15 vezes um diâmetro de um círculo inscrito da depressão 61 quando um formato plano da depressão 61 é um formato poligonal, ou um diâmetro da depressão 61 quando um formato plano da depressão 61 é um formato circular. Por outro lado, o formato plano da depressão 61 não é particularmente limitado, mas é, de preferência, um formato circular ou um formato hexagonal. Por exemplo, se um diâmetro de um círculo inscrito da depressão poligonal 61 ou um diâmetro (por exemplo, Dd ilustrado na FIG. 9) da depressão circular 61 é 1 mm, a profundidade (por exemplo, Hd ilustrada na FIG. 9) da depressão 61 é de preferência não menor que 50 μίτι e nem superiora 150 μηι.

[0073] Ainda, um intervalo entre as depressões 61 adjacentes umas às outras é de preferência não menor que 0,8 vezes e nem mais do que 0,12 vezes o diâmetro do círculo inscrito da depressão 61 quando o formato plano da depressão 61 é o formato poligonal, ou o diâmetro da depressão 61 quando o formato plano da depressão 61 é o formato circular. Deste modo, um efeito de redução da resistência à viscosidade do fluxo de água de acordo com as depressões 61 pode ser efetivamente produzido, o que é experimentalmente confirmado pelos inventores. Por exemplo, se o diâmetro do círculo inscrito da depressão poligonal 61 ou o diâmetro (Dd ilustrado na FIG. 9) da depressão circular 61 é 1 mm, o intervalo (G ilustrada na FIG. 9) entre as depressões 61 é de preferência não menor que 0,8 mm e nem superior a 1,2 mm.

[0074] Ainda, a camada de revestimento 60 ilustrada na FIG. 9 pode ser formada para ser similar à camada de revestimento 30 ilustrada na FIG. 2A, e é, de preferência, formada sobre a superfície de água corrente 20 fornecida para cada membro, como o invólucro 3.

[0075] Durante a operação da turbina hidráulica e a operação da bomba, um fluxo da água ao longo da superfície de água corrente 20 é formado dentro do canal 21 definido pela superfície de água corrente 20 do invólucro 3 etc. A superfície de água corrente 20 é fornecida com a camada de revestimento 60 formada pela tinta hidrofílica. Desse modo, uma fina camada de adesão de água 62 é formada sobre uma superfície 60a da camada de revestimento 60 de tal maneira que a água é aderida. A camada de adesão de água 62 é interposta entre o fluxo principal e a camada de revestimento 60. Ainda, a água que forma a camada de adesão de água 62 não está em uma condição parada com relação à camada de revestimento 60, mas tem uma velocidade de fluxo extremamente baixa. Com a configuração acima, é possível reduzir a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento 60 e reduzir a perda de fricção do fluxo principal contra a superfície de água corrente 20.

[0076] Ainda, a camada de revestimento 60 é fornecida com uma pluralidade de depressões 61. Neste caso, a água nas depressões 61 é adaptada para ser aderida às paredes das depressões 61 formadas pela tinta hidrofílica, e assim uma velocidade de fluxo da água nas depressões 61 é extremamente reduzida. Desse modo, um efeito de aumentar uma espessura da camada de adesão de água 62 descrita acima é obtido em uma região na qual as depressões 61 são fornecidas dentro da superfície de água corrente 20. Por esta razão, a resistência à viscosidade do fluxo de água que flui acima das depressões 61 pode ser mais reduzida, e o fluxo principal pode fluir suavemente sobre a superfície de água corrente 20.

[0077] Assim, de acordo com a presente modalidade, a superfície de água corrente 20 é fornecida com a camada de revestimento 60 formada pela tinta hidrofílica. Desse modo, é possível formar a camada de adesão 62 da água tendo uma velocidade de fluxo extremamente baixa sobre a superfície 60a da camada de revestimento 60, e reduzir a perda de fricção do fluxo de água que flui no canal 21 definido pela superfície de água corrente 20. Por esta razão, é possível melhorar a eficiência da turbina hidráulica fazendo bom uso da potência da água que flui para dentro do invólucro 3.

[0078] Ainda, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento 60 é fornecida com uma pluralidade de depressões 61. Desse modo, é possível reduzir mais a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento 60, e reduzir mais a perda de fricção do fluxo de água. (Quinta modalidade) [0079] Em seguida, uma turbina hidráulica em uma quinta modalidade será descrita usando FIGS. 10 a 14.

[0080] Na quinta modalidade ilustrada nas FIGS. 10 a 14, uma diferença principal é que uma camada de revestimento da câmara de contrapressão tendo hidrofilicidade é fornecida sobre uma superfície da coroa que está localizada em uma câmara de contrapressão, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral tendo hidrofilicidade é fornecida sobre uma superfície da banda que está localizada em uma câmara de pressão lateral, e outras configurações são aproximadamente idênticas àquelas da primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4. Nas FIGS. 10 a 14, às mesmas partes como na primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4 são dados os mesmos símbolos, e descrição detalhada dos mesmos será omitida.

[0081] Aqui, como um exemplo da turbina hidráulica, uma turbina de Francis será descrita por meio de exemplo.

[0082] Como ilustrado na FIG. 10, uma turbina de Francis 101 é equipada com um invólucro em espiral 103 no qual a água flui a partir de um reservatório superior 201 (veja a FIG. 15) através de uma tubulação de ferro hidráulica 200, uma pluralidade de paletas de apoio 104, uma pluralidade de paletas guia 105, e um rotor 106. Dentre eles, as paletas de apoio 104 são para guiar a água que flui para dentro do invólucro 103 para as paletas guia 105 e o rotor 106, e são dispostas a um dado intervalo em uma direção circunferencial.

[0083] As paletas guia 105 são para guiar a água que entra para o rotor 106, e são dispostas a um dado intervalo em uma direção circunferencial. Ainda, cada paleta guia 105 é giratoriamente fornecida, e é configurada para permitir que uma vazão de água da água que flui para dentro do rotor 106 seja ajustada por rotação e a variação resultante no grau de abertura. Desse modo, uma capacidade da geração de potência do gerador 111 a ser descrito abaixo pode ser ajustada.

[0084] O rotor 106 é configurado para poder ser girado ao redor de um eixo de rotação X em relação ao invólucro 103, e é acionado giratoriamente pela água que flui nele a partir do invólucro 103. Ainda, como ilustrado na FIG. 11, o rotor 106 tem uma coroa 107, uma banda 108, e uma pluralidade de pás de rotor 109 fornecida entre a coroa 107 e a banda 108. Dentre eles, as pás de rotor 109 são dispostas em um dado intervalo em uma direção circunferencial.

[0085] Como ilustrado na FIG. 10, o gerador 111 é conectado ao rotor 106 através de uma haste principal 110. O gerador 111 é configurado para gerar potência por rotação do rotor 106. Um tubo de descarga 112 para restaurar uma pressão do fluxo de água saindo do rotor 106 é fornecido em um lado a jusante do rotor 106. O tubo de descarga 112 é conectado a um reservatório inferior 202. A água que aciona giratoriamente o rotor 106 é adaptada para ser descarregada para o reservatório inferior 202.

[0086] Como ilustrado na FIG. 11, a câmara de contrapressão 113 é formada fora (um lado superior na FIG. 11) da coroa 107 do rotor 106. Para ser mais específico, uma cobertura superior 114 é fornecida fora da coroa 107, e a câmara de contrapressão mencionada acima 113 é formada entre a coroa 107 e a cobertura superior 114. Por outro lado, a câmara de pressão lateral 115 é formada fora (um lado direito na FIG. 11 ou um lado externo radial) da banda 108 do rotor 106. Mais particularmente, uma cobertura inferior 116 é fornecida fora da banda 108, e a câmara de pressão lateral mencionada acima 115 é formada entre a banda 108 e a cobertura inferior 116.

[0087] Parte da água que flui através das paletas guia 105 flui para dentro das câmaras de contrapressão e de pressão lateral 113 e 115 como um fluxo de fuga. Em outras palavras, a câmara de contrapressão-porção de espaço lateral 117 é fornecida em um lado externo radial (lado a montante) da coroa 107. A água flui para dentro da câmara de contrapressão 113 através da câmara de contrapressão-porção de espaço lateral 117. Quando um furo passante 118 é fornecido na coroa 107 do rotor 106 como ilustrado na FIG. 11, a água corrente na câmara de contrapressão 113 flui para dentro do tubo de descarga 112 através do furo passante 118. Ainda, a câmara de contrapressão-porção de vedação lateral (porção de vedação intermediária) 119 é fornecida em um lado interno radial da câmara de contrapressão 113 (mais particularmente, entre a câmara de contrapressão 113 e o furo passante 118). A câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119 é formada de modo que é difícil para a água fluir devido a um espaço mais estreito entre a coroa 107 que é uma porção lateral de rotação e a cobertura superior 114 que é um lado parado. Desse modo, uma taxa de fluxo de entrada da água a partir das paletas guia 105 em direção à câmara de contrapressão 113 é suprimida. A câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119 pode ser formada pela vedação do labirinto.

[0088] Por outro lado, a câmara de pressão lateral-porção de espaço lateral 120 é fornecida em um lado externo radial (lado a montante) da banda 108. A água flui para dentro da câmara de pressão lateral 115 através da câmara de pressão lateral-porção de espaço lateral 120. A água corrente na câmara de pressão lateral 115 flui para dentro do tubo de descarga 112 através de uma porção de espaço a jusante 121 fornecida em um lado interno radial (lado a jusante) da banda 108. Ainda, a câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122 é fornecida em um lado interno radial da câmara de pressão lateral 115 (mais particularmente, entre a câmara de pressão lateral 115 e a porção de espaço a jusante 121). A câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122 é formada de modo que é difícil para a água fluir devido a um espaço mais estreito entre a banda 108 que é a porção lateral de rotação e a cobertura inferior 116 que é um lado parado. Desse modo, uma taxa de fluxo de entrada da água a partir das paletas guia 105 em direção à câmara de pressão lateral 115 é suprimida. A câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122 pode ser formada pela vedação do labirinto.

[0089] Como descrito acima, já que a câmara de contrapressão 113 e a câmara de pressão lateral 115 formam um canal relativamente estreito, uma perda de fricção de disco pode ocorrer enquanto a água flui para dentro da câmara de contrapressão 113 e a câmara de pressão lateral 115 e o rotor 106 é girado.

[0090] Geralmente, já que os canais nas câmaras de contrapressão e de pressão lateral 113 e 115 são relativamente estreitos, os gradientes de velocidade da água que flui passando através das câmaras de contrapressão e de pressão lateral 113 e 115 podem ser complicados a partir das porções laterais de rotação (a coroa 107 e a banda 108) para as porções de lado parado (a cobertura superior 114 e a cobertura inferior 116). Desse modo, a resistência à viscosidade pode ser aumentada, e a perda de fricção de disco pode ser aumentada. Já que a fricção do disco atua em uma direção de modo a bloquear a potência com a qual o rotor 106 gira, é difícil melhorar a eficiência da turbina hidráulica quando uma perda de fricção de disco é aumentada.

[0091] Como uma contramedida para reduzir a perda de fricção de disco, pode-se levar em consideração reduzir um diâmetro externo do rotor 106. Isto é com base no fato de que a perda de fricção de disco está em proporção à quinta potência do raio do disco de rotação. No entanto, no caso de reduzir o diâmetro externo do rotor 106, a turbina hidráulica é feita menor, de modo que a produção da turbina hidráulica é reduzida, e é difícil de obter o desempenho desejado.

[0092] Ainda, como outra contramedida, pode-se levar em consideração fazer uma área de canal adequada da câmara de contrapressão 113 ou câmara de pressão lateral 115. Isto é com base no fato de que a perda de fricção de disco pode ser reduzida pela diminuição da área do canal da câmara de contrapressão 113 ou a câmara de pressão lateral 115. No entanto, se a área do canal for muito pequena, a perda de fricção das câmaras de contrapressão ou câmara de pressão lateral 113 ou 115 por si é aumentada, e é difícil fazer a área do canal adequada.

[0093] Assim, na presente modalidade, para reduzir a perda de fricção de disco, camadas de revestimento 130 e 131 tendo hidrofilicidade são fornecidas sobre a superfície de água corrente (superfície pela qual o canal de água corrente é definido) da câmara de contrapressão 113 e a superfície de água corrente da câmara de pressão lateral 115.

[0094] Para ser mais específico, como ilustrado nas FIGS. 11, 12A, e 12B, a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 tendo hidrofilicidade é fornecida sobre a superfície (superfície externa) 107a da coroa 107 que é localizada na câmara de contrapressão 113. A camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 também pode ser fornecida sobre a superfície (superfície interna) 114a da cobertura superior mencionada acima 114 que é localizada na câmara de contrapressão 113. Aqui, a superfície 107a da coroa 107 que é localizada na câmara de contrapressão 113 e a superfície 114a da cobertura superior 114 que é localizada na câmara de contrapressão 113 constituem uma superfície de água corrente da câmara de contrapressão 113. A camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é, de preferência, disposta em um lado externo radial (lado a montante) em relação à câmara de contrapressão-porção de vedação lateral mencionada acima 119. Isto é, a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 não é de preferência formada sobre a câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119.

[0095] Ainda, a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 tendo hidrofilicidade é fornecida sobre a superfície (superfície externa) 108a da banda 108 que é localizada na câmara de pressão lateral 115. A camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 também pode ser fornecida sobre a superfície (superfície interna) 116a da cobertura inferior 116 que é localizada na câmara de pressão lateral 115. Aqui, a superfície 108a da banda 108 que é localizada na câmara de pressão lateral 115 e a superfície 116a da cobertura inferior 116 que é localizada na câmara de pressão lateral 115 constituem uma superfície de água corrente da câmara de pressão lateral 115. A camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é, de preferência, disposta em um lado externo radial (lado a montante) em relação à câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral mencionada acima 122. Isto é, a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 não é, de preferência, formada sobre a câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122.

[0096] Na presente modalidade, as camadas de revestimento das câmaras de contrapressão e de pressão lateral acima mencionadas 130 e 131 são formadas pela tinta hidrofílica. Tal tinta hidrofílica não é particularmente limitada contanto que tenha hidrofilicidade. Por exemplo, a tinta contendo um material tendo um grupo hidrofílico (-OH), como um material de flúor hidrofílico ou tinta de fundo de navio hidrofílica, pode ser usada adequadamente. Ainda, a tinta hidrofílica de preferência tem um ângulo de contato de, por exemplo, 40 graus ou menos (sendo que o ângulo de contato é um ângulo formado entre uma superfície da camada de revestimento 130 ou 131 que é uma superfície sólida e uma linha tangente à uma borda da água estando em contato com a superfície sólida).

[0097] A camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é, de preferência, fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de contrapressão (depressões) 132 abertas para a câmara de contrapressão 113. As depressões da câmara de contrapressão 132 são formadas na parte de uma camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 que é adjacente à coroa 107 e em uma parte da camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 que é adjacente à cobertura superior 114. Da mesma forma, a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é, de preferência, fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de pressão lateral (depressões) 133 abertas para a câmara de pressão lateral 115. As depressões da câmara de pressão lateral 133 são formadas na parte de uma camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 que é adjacente à banda 108 e em uma parte da camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 que é adjacente à cobertura inferior 116.

[0098] As depressões 132 e 133 são formadas nas camadas de revestimento correspondentes 130 e 131 em um formato côncavo como um pequeno poço. Cada uma das depressões 132 e 133 de preferência, tem uma profundidade que não é inferior a 0,05 vezes e nem maior do que 0,15 vezes um diâmetro de um círculo inscrito de cada uma das depressões 132 e 133 quando os formatos planos das depressões 132 e 133 têm um formato poligonal, ou um diâmetro de cada uma das depressões 132 e 133 quando os formatos planos das depressões 132 e 133 tem um formato circular. Aqui, como a profundidade de cada uma das depressões 132 e 133 é ajustada para não menos do que 0,05 vezes o diâmetro, as depressões 132 e 133 podem ser formadas com alta precisão. Na medida em que a profundidade de cada uma das depressões 132 e 133 é ajustada para não mais do que 0,15 vezes o diâmetro, um aumento na perda de fricção causado pela própria presença das depressões 132 e 133 pode ser suprimido. Por outro lado, o formato plano das depressões 132 e 133 não é particularmente limitado, mas é, de preferência, por exemplo, um formato circular ou um formato hexagonal. Por exemplo, se o diâmetro do círculo inscrito de cada uma das depressões poligonais 132 e 133 ou o diâmetro (Dd ilustrado na FIG. 12A) de cada uma das depressões circulares 132 e 133 é 1 mm, a profundidade (Hd ilustrada na FIG. 12A) de cada uma das depressões 132 e 133 é de preferência não menor que 50 μηι e nem superior a 150 μη-ι. A profundidade de cada uma das camadas de revestimento 130 e 131 não é particularmente limitado se as depressões 132 e 133 podem ser formadas, se as superfícies de água corrente (as superfícies 107a e 114a localizadas na câmara de contrapressão e superfícies 108a e 116a localizadas na câmara de pressão lateral) não são expostas aos fundos das depressões 132 e 133, e se os materiais das camadas de revestimento 130 e 131 podem ser deixados atrás.

[0099] Ainda, um intervalo entre as depressões 132 adjacentes umas às outras e um intervalo entre as depressões 133 adjacentes umas às outras são de preferência não menores que 0,8 vezes e nem maiores que 0,12 vezes o diâmetro do círculo inscrito de cada uma das depressões 132 e 133 quando os formatos planos das depressões 132 e 133 têm o formato poligonal, ou o diâmetro de cada uma das depressões 132 e 133 quando os formatos planos das depressões 132 e 133 têm o formato circular. Deste modo, um efeito de redução da resistência à viscosidade do fluxo de água de acordo com as depressões 132 e 133 pode ser efetivamente produzido, o que é experimentalmente confirmado pelos inventores. Por exemplo, se o diâmetro do círculo inscrito de cada uma das depressões poligonais 132 e 133 ou o diâmetro (Dd ilustrado na FIG. 12A) de cada uma das depressões circulares 132 e 133 é 1 mm, o intervalo (G ilustrado na FIG. 12A) entre as depressões 132 e o intervalo (G ilustrado na FIG. 12A) entre as depressões 133 são de preferência não menores que 0,8 mm e nem superiores a 1,2 mm.

[00100] Essas camadas de revestimento 130 e 131 podem ser formadas usando, por exemplo, um molde 140 tendo protuberâncias 141 correspondentes às depressões 132 e 133 das camadas de revestimento 130 e 131, como ilustrado nas FIGS. 13Aa 13C. Neste caso, como ilustrado na FIG. 13A, a tinta hidrofílica é aplicada à superfície de água corrente em um formato de película em uma dada primeira espessura, e uma película de tinta 134 é formada. Subsequentemente, como ilustrado na FIG. 13B, o molde 140 é pressionado contra a película de tinta 134 da tinta hidrofílica. Neste caso, o molde 140 é pressionado de modo que a película de tinta 134 permaneça entre as protuberâncias 141 do molde 140 e a superfície de água corrente. Depois, no estado na qual o molde 140 é pressionado, a película de tinta 134 é seca e curada. Em seguida, a película de tinta 134 é curada, o molde 140 é removido como ilustrado na FIG. 13C. Desse modo, é possível obter camadas de revestimento 130 e 131 na presente modalidade. Ainda, um método de formação de camadas de revestimento 130 e 131 não é limitado ao método mencionado acima. Por exemplo, depois da película de tinta da tinta hidrofílica ser curada, o molde 140 é colocado sobre a película de tinta curada, e a tinta hidrofílica é aplicada aos arredores das protuberâncias 141 do molde 140, e curada. Desse modo, também é possível obter camadas de revestimento 130 e 131 na presente modalidade.

[00101] Em seguida, uma operação da presente modalidade tendo tal configuração será descrita.

[00102] Quando uma operação da turbina hidráulica é realizada na turbina de Francis 101 de acordo com a presente modalidade, como ilustrado na FIG. 10, a água flui a partir do reservatório superior 201 (veja a FIG. 15) para dentro do invólucro 103 através da tubulação de ferro hidráulica 200. A água que flui para dentro do invólucro 103 flui a partir do invólucro 103 para dentro do rotor 106 através das paletas de apoio 104 e paletas guia 105. Devido à água que flui para dentro do rotor 106, o rotor 106 é acionado giratoriamente. Desse modo, o gerador 111 conectado ao rotor 106 através da haste principal 110 é acionado para gerar potência. A água que flui para dentro do rotor 106 é descarregada do rotor 106 para o reservatório inferior 202 através do tubo de descarga 112. Enquanto isso, a paletas guia 105 são giradas. Desse modo, o grau de abertura das paletas guia 105 é ajustado, e a capacidade da geração de potência do gerador 111 é ajustada.

[00103] Enquanto a turbina hidráulica é operada, parte da água que passa através das paletas guia 105 flui para dentro da câmara de contrapressão 113. Em outras palavras, o fluxo de água fluindo para dentro da câmara de contrapressão 113 através da câmara de contrapressão-porção de espaço lateral 117 fornecida no lado externo radial da coroa 107 é formado. Desse modo, como ilustrado na FIG. 14, a água é adaptada para ser aderida à superfície 135 da camada de revestimento da câmara de contrapressão 130, de modo que uma fina camada de adesão de água 136 seja formada. A camada de adesão de água 136 é interposta entre o fluxo principal formado pela água corrente localizada no lado central da câmara de contrapressão 113 e a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130. Ainda, a água que forma a camada de adesão de água 136 não está em uma condição parada com relação à camada de revestimento da câmara de contrapressão 130, mas tem uma velocidade de fluxo extremamente baixa. Com a configuração mencionada acima, é possível reduzir a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento da câmara de contrapressão 130, e reduzir a perda de fricção da água corrente na câmara de contrapressão 113 contra as superfícies de água corrente (as superfícies 107a e 114a localizadas na câmara de contrapressão).

[00104] Ainda, enquanto a turbina hidráulica é operada, parte da água que passa através das paletas guia 105 flui para dentro da câmara de pressão lateral 115. Em outras palavras, um fluxo de água que flui para dentro da câmara de pressão lateral 115 através da câmara de pressão lateral-porção de espaço lateral 120 fornecida no lado externo radial da banda 108 é formado. Mesmo neste caso, já que uma camada de adesão de água 136 é formada da mesma forma para a câmara de contrapressão 113, é possível reduzir a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131, e reduzir a perda de fricção da água corrente na câmara de pressão lateral 115 contra as superfícies de água corrente (as superfícies 108a e 116a localizadas na câmara de contrapressão).

[00105] A camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de contrapressão 132, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de pressão lateral 133. Desse modo, a água nas depressões 132 e 133 é adaptada para ser aderida às paredes das depressões 132 e 133 formadas pela tinta hidrofílica, e uma velocidade de fluxo da água nas depressões 132 e 133 é extremamente reduzida. Desse modo, um efeito de aumentar uma espessura da camada de adesão de água mencionada acima 136 nas regiões das superfícies de água corrente na qual as depressões 132 e 133 são fornecidas é obtido. Por esta razão, é possível reduzir mais a resistência à viscosidade do fluxo de água que flui acima das depressões 132 e 133, e fazer com que a água corrente flua suavemente sobre as superfícies de água corrente.

[00106] De acordo com a presente modalidade, como descrito acima, a camada de revestimento da câmara de contrapressâo 130 formada pela tinta hidrofílica é fornecida sobre a superfície 107a da coroa 107 que é localizada na câmara de contrapressâo 113. Ainda, a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 formada pela tinta hidrofílica é fornecida sobre a superfície 108a da banda 108 que é localizada na câmara de pressão lateral 115. Desse modo, a camada de adesão 136 da água tendo uma velocidade de fluxo extremamente baixa pode ser formada sobre as superfícies das camadas de revestimento 130 e 131, e a perda de fricção do fluxo de água que flui na câmara de contrapressâo 113 e câmara de pressão lateral 115 pode ser reduzida. Por esta razão, é possível reduzir a perda de fricção de disco causada pela rotação do rotor 106. Ainda, neste caso, já que o diâmetro externo do rotor 106 não é restrito, o diâmetro externo do rotor 106 pode ser decidido dependendo da produção desejada da turbina de Francis 101. Além disso, a perda de fricção de disco pode ser reduzida independente da área do canal e formato da câmara de contrapressâo 113 ou a câmara de pressão lateral 115.

[00107] Ainda, de acordo com a presente modalidade, como descrito acima, a camada de revestimento da câmara de contrapressâo 130 é fornecida sobre a superfície 107a da coroa 107 que é localizada na câmara de contrapressâo 113 dentre a superfície de água corrente da câmara de contrapressâo 113. Por esta razão, é possível reduzir efetivamente a resistência à viscosidade do fluxo de água na região do lado da coroa da câmara de contrapressâo 113 que pode ser relativamente aumentada no gradiente de velocidade e é localizada na coroa 107. Da mesma forma, a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é fornecida sobre a superfície 108a da banda 108 que é localizada na câmara de pressão lateral 115 entre a superfície de água corrente da câmara de pressão lateral 115. Por esta razão, é possível reduzir efetivamente a resistência à viscosidade do fluxo de água na região do lado da banda da câmara de pressão lateral 115 que pode ser relativamente aumentada no gradiente de velocidade e é localizada na banda 108.

[00108] Ainda, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é disposta em um lado externo radial em relação à câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é disposta em um lado externo radial em relação à câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122. Desse modo, é possível impedir que a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 seja formada na câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119, e impedir que a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 seja formada na câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122. Por esta razão, é possível impedir que uma taxa do fluxo de entrada da água dentro da câmara de contrapressão 113 seja aumentada devido ao fato de que a perda de fricção do fluxo de água é reduzida na câmara de contrapressão-porção de vedação lateral 119 para suprimir a taxa do fluxo de entrada a água a partir das paletas guia 105 para a câmara de contrapressão 113. Da mesma forma, é possível impedir que uma taxa do fluxo de entrada da água para dentro da câmara de pressão lateral 115 seja aumentada devido ao fato de que a perda de fricção do fluxo de água é reduzida na câmara de pressão lateral-porção de vedação lateral 122 para suprimir a taxa do fluxo de entrada a água a partir das paletas guia 105 para a câmara de pressão lateral 115.

[00109] Ainda, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 também é fornecida sobre a superfície 114a da cobertura superior 114 que é localizada na câmara de contrapressão 113, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é fornecida sobre a superfície 116a da cobertura inferior 116 que é localizada na câmara de pressão lateral 115. Desse modo, é possível reduzir mais a perda de fricção do fluxo de água que flui na câmara de contrapressão 113 e câmara de pressão lateral 115. Assim, é possível reduzir mais a perda de fricção de disco causada pela rotação do rotor 106.

[00110] Além disso, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de contrapressão 132, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é fornecida com uma pluralidade de depressões da câmara de pressão lateral 133. Desse modo, é possível reduzir ainda mais a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades das camadas de revestimento 130 e 131, e reduzir mais a perda de fricção do fluxo de água.

[00111] Assim, de acordo com a presente modalidade, é possível reduzir a perda de fricção de disco para melhorar a eficiência da turbina hidráulica.

[00112] Por exemplo, na modalidade mencionada acima, o exemplo no qual a turbina hidráulica de acordo com a presente invenção é aplicada à turbina de Francis foi descrita. No entanto, sem estar limitada a isso, a presente invenção também pode ser aplicada a outras turbinas hidráulicas exceto à turbina de Francis. Ainda, a turbina de Francis na modalidade acima pode ter uma função de operação da bomba de aspiração da água do reservatório inferior 202 para bombeá-la para o reservatório superior 201.

[00113] Ainda, na modalidade acima, o exemplo no qual a camada de revestimento da câmara de contrapressão 130 é fornecida sobre a superfície de água corrente da câmara de contrapressão 113, e a camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 é fornecida sobre a superfície de água corrente da câmara de pressão lateral 115 foi descrito. No entanto, sem estar limitado a isso, qualquer uma das camadas de revestimento da câmara de contrapressão 130 e camada de revestimento da câmara de pressão lateral 131 podem ser fornecidas, e a outra pode não ser fornecida. Mesmo neste caso, é possível reduzir a perda de fricção de disco causada pela rotação do rotor 106.

[00114] Além disso, na modalidade acima, o exemplo no qual as camadas de revestimento 130 e 131 são formadas pela tinta hidrofílica foi descrito. No entanto, sem estar limitado a isso, se o material base como a coroa 107 ou a banda 108 do rotor 106, a cobertura superior 114, ou a cobertura inferior 116 ou similar é formada de alumínio, as camadas de revestimento 130 e 131 podem ser formadas, por exemplo, pelo tratamento de boemita. Neste caso, uma película de óxido de alumínio hidratado pode ser formada sobre uma superfície de água corrente (superfície) do material base, e as camadas de revestimento 130 e 131 pode ter hidrofilicidade. (Sexta modalidade) [00115] Depois, a tubulação em uma sexta modalidade será descrita usando as FIGS. 15 e 16.

[00116] Na sexta modalidade ilustrada nas FIGS. 15 e 16, uma diferença principal é que uma camada de revestimento formada pela tinta hidrofílica é fornecida sobre uma superfície de água corrente da tubulação, e outras configurações são aproximadamente idênticas àquelas da primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4. Nas FIGS. 15 e 16, as mesmas partes como na primeira modalidade ilustrada nas FIGS. 1 a 4 são dados os mesmos símbolos, e descrição detalhada dos mesmos será omitida.

[00117] Na presente modalidade, referência será feita a uma turbina de Francis 1 dada como um exemplo de uma turbina hidráulica, e para a tubulação de ferro hidráulica 200 que é dada como um exemplo da tubulação e guia a água a partir de um reservatório superior 201 para um invólucro 3 (veja a FIGS. 1 e 10) da turbina de Francis 1.

[00118] Como ilustrado na FIG. 15, a tubulação de ferro hidráulica (tubulação) 200 na presente modalidade é configurada para ser conectada ao invólucro 3 da turbina de Francis 1, e guiar a água a partir do reservatório superior 201 para o invólucro 3 da turbina de Francis 1 durante operação da turbina hidráulica. A água que flui para fora da turbina de Francis 1 é adaptada para ser guiada para um reservatório inferior 202.

[00119] Como ilustrado na FIG. 16, a tubulação de ferro hidráulica 200 é equipada com um corpo da tubulação 210 e uma superfície de água corrente 212 que é fornecida para o corpo da tubulação 210 e define um canal 211 para a água. Dentre eles, a superfície de água corrente 212 é fornecida com uma camada de revestimento 213 formada pela tinta hidrofílica, e a camada de revestimento 213 é fornecida com uma pluralidade de (ou várias) depressões 214 abertas para o canal 211. A camada de revestimento 213 e as depressões 214 podem ser formadas igualmente com a mesma configuração como a camada de revestimento 60 e as depressões 61 descritas na quarta modalidade mencionada acima ou as camadas de revestimento 130 e 131 e as depressões 132 e 133 descritas na quinta modalidade mencionada acima. Ainda, se um corpo da tubulação 210 é formado de alumínio, a camada de revestimento 213 pode ser formada, por exemplo, pelo tratamento de boemita.

[00120] Assim, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento 213 formada pela tinta hidrofílica é fornecida sobre a superfície de água corrente 212. Desse modo, uma camada de adesão 62 (veja a FIG. 9) da água tendo uma velocidade de fluxo extremamente baixa pode ser formada sobre a superfície da camada de revestimento 213, e uma perda de fricção do fluxo de água fluindo no canal 211 definido pela superfície de água corrente 212 pode ser reduzida. Por esta razão, é possível impedir que a potência da água que flui para dentro do invólucro 3 da turbina de Francis 1 seja dissipada, e fazer bom uso da potência da água para melhorar a eficiência da turbina hidráulica.

[00121] Ainda, de acordo com a presente modalidade, a camada de revestimento 213 é fornecida com uma pluralidade de depressões 214. Desse modo, é possível reduzir mais a resistência à viscosidade do fluxo de água nas proximidades da camada de revestimento 213 e reduzir mais a perda de fricção do fluxo de água.

[00122] Na presente modalidade mencionada acima, o exemplo no qual a tubulação é a tubulação de ferro hidráulica 200 conectada à turbina de Francis 1 foi descrito. No entanto, a tubulação conectada à turbina hidráulica não é limitada à tubulação de ferro hidráulica 200 conectada à turbina de Francis 1, e assim a presente invenção pode ser aplicada a uma tubulação arbitrária conectada a uma turbina hidráulica arbitrária.

[00123] De acordo com a modalidade mencionada acima, é possível reduzir a perda de fricção para fazer bom uso da potência da água.

[00124] Enquanto determinadas modalidades da presente invenção foram descritas, estas modalidades foram apresentadas por meio de exemplo somente, e não são destinadas a limitar o escopo das invenções. Na verdade, as novas modalidades podem ser concretizadas em uma variedade de outras formas; além disso, várias omissões, substituições e alterações na forma das modalidades aqui descritas podem ser feitas sem sair do espírito das invenções. As reivindicações que acompanham e seus equivalentes são destinadas a cobrir tais formas ou modificações que cairíam no escopo e espírito das invenções. Ainda, será entendido que estas modalidades podem ser, pelo menos, parcialmente combinadas adequadamente, sem se afastar do teor da presente invenção. Além disso, nas modalidades acima, o exemplo no qual a turbina hidráulica de acordo com a presente invenção é aplicada à turbina de Francis foi descrito. No entanto, sem estar limitado a isso, a presente invenção pode ser aplicada a outras turbina hidráulicas exceto a turbina de Francis.

Claims (16)

1. Turbina hidráulica, caracterizada pelo fato de compreender: um corpo de turbina; uma superfície de água corrente fornecida no corpo de turbina, a superfície de água corrente definindo um canal para água; e uma camada de revestimento fornecida sobre a superfície de água corrente, a camada de revestimento sendo formada por tinta repelente a água ou tinta hidrofílica.

2. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento inclui uma pluralidade de depressões abertas para o canal.

3. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que: o corpo da turbina tem coberturas superior e inferior opostas uma à outra, e uma paleta guia provida entre a cobertura superior e a cobertura inferior, a paleta guia sendo giratoriamente suportada pelas coberturas superior e inferior; a superfície de água corrente provida para a cobertura superior e a superfície de água corrente provida para a cobertura inferior cada uma tem uma respectiva região não coberta da cobertura na qual a camada de revestimento não é provida; e a região não coberta da cobertura é formada para incluir região de rotação da paleta guia quando vista em uma direção tomada ao longo do eixo de rotação da paleta guia.

4. Turbina hidráulica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que: o corpo de turbina tem um rotor incluindo uma pluralidade de pás de rotor, o rotor sendo configurado para ser girado pela água fluindo nele durante a operação da turbina hidráulica; a superfície de água corrente provida para cada pá do rotor tem uma região não coberta a montante na qual a camada de revestimento não é provida; e a região não coberta a montante é formada em extremidades a montante de pressão e superfícies de sucção da superfície de água corrente de cada pá do rotor durante a operação da turbina hidráulica.

5. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, quando um diâmetro de saída do rotor durante a operação da turbina hidráulica é definido como De, um comprimento (Li) da região não coberta a montante em uma direção de fluxo principal é dado como segue:

6. Turbina hidráulica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que: o corpo de turbina tem um rotor incluindo uma pluralidade de pás do rotor, o rotor sendo configurado para ser girado pela água fluindo nele durante a operação da turbina hidráulica; a superfície de água corrente provida para cada pá do rotor tem uma região não coberta a jusante na qual a camada de revestimento não é provida; e a região não coberta a jusante é formada em uma extremidade a jusante de uma superfície de sucção da superfície de água corrente de cada pá do rotor durante a operação da turbina hidráulica.

7. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que, quando um diâmetro de saída do rotor durante a operação da turbina hidráulica é definido como De, um comprimento (Lo) da região não coberta a jusante em uma direção de fluxo principal é dado como segue:

8. Turbina hidráulica, caracterizada pelo fato de compreender: um invólucro dentro do qual a água flui; um rotor tendo uma coroa, uma banda, e uma pluralidade de pás do rotor providas entre a coroa e a banda, o rotor sendo configurado para ser rodado pela água que flui nele a partir do invólucro; e uma cobertura superior provida fora da coroa do rotor, a cobertura superior sendo configurada para formar uma câmara de contrapressão entre a coroa e a cobertura superior, sendo que a camada de revestimento da câmara de contrapressão tendo hidrofilicidade é provida sobre a superfície da coroa que está localizada na câmara de contrapressão.

9. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento da câmara de contrapressão tem uma pluralidade de depressões abertas para a câmara de contrapressão.

10. Turbina hidráulica, caracterizada pelo fato de compreender: um invólucro dentro do qual a água flui; um rotor tendo uma coroa, uma banda, e uma pluralidade de pás de rotor providas entre a coroa e a banda, o rotor sendo configurado para ser rodado pela água que flui nele a partir do invólucro; e uma cobertura inferior provida fora da banda do rotor, a cobertura inferior sendo configurada para formar uma câmara de pressão lateral entre a banda e a cobertura inferior, sendo que a camada de revestimento da câmara de pressão lateral tendo hidrofilicidade é provida sobre a superfície da banda que está localizada na câmara de pressão lateral.

11. Turbina hidráulica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento da câmara de pressão lateral tem uma pluralidade de depressões abertas para a câmara de pressão lateral.

12. Turbina hidráulica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 9 e 11, caracterizada pelo fato de que as depressões têm uma profundidade que não é inferior a 0,05 vezes e nem superior a 0,15 vezes um diâmetro de um círculo inscrito de cada depressão quando o formato plano de cada depressão é um formato poligonal, ou um diâmetro de cada depressão, quando o formato plano de cada depressão é um formato circular.

13. Turbina hidráulica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 9 e 11, caracterizada pelo fato de que um intervalo entre as depressões adjacentes uma a outra não tem menos do que 0,8 vezes e nem mais do que 1,2 vezes um diâmetro de um círculo inscrito de cada depressão quando o formato plano de cada depressão é um formato poligonal, ou um diâmetro de cada depressão quando o formato plano de cada depressão é um formato circular.

14. Turbina hidráulica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 9 e 11, caracterizada pelo fato de que a depressão tem uma profundidade não inferior a 50 pm e nem superior a 150 pm.

15. Tubulação conectada a uma turbina hidráulica, caracterizada pelo fato de compreender: um corpo de tubulação; uma superfície de água corrente provida no corpo de tubulação, a superfície de água corrente definindo um canal para a água; e uma camada de revestimento provida sobre a superfície de água corrente, a camada de revestimento tendo hidrofilicidade.

16. Tubulação, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento inclui uma pluralidade de depressões abertas para o canal.